[发明专利]滑动式顶底板移近量测量装置及顶底板移近量测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及采煤工作面顶底板移近量的测量装置及测量方法。

背景技术

采煤工作面顶底板移近量是在液压支架支撑作用下，回采空间受采动影响，围岩变形移动的反映。所以用它可以评价综采工作面顶板稳定程度、支架支护效果及适应性，为支架选型、设计(支架的结构、高度等)提供数据，为改进顶板管理提出建议。因此顶底板移近量的观测是不容忽视的观测项目。

而且，顶底板移近量是综采工作面比较稳定的矿压参数，用它可以判定老顶初次来压、周期来压的步距和强度，从而掌握综采工作面围岩运动规律。同时观测顶底板移近速度的目的在于确定综采工作面顶底板最大移近速度及其延续时间对顶板稳定性的影响，割煤、移架等工序对顶板状态的影响范围和强度。顶底板移近速度可以为合理安排工序、科学地组织生产提供依据。

目前关于采煤工作面顶底板移近量基本都是直接测量顶板和底板之间的距离，如果二者之间的距离发生了变化，证明采煤工作面的顶板和底板的结构发生了变化，应该引起注意。当采煤工作面的顶板和底板发生同样的位移变动，使顶板和底板共同向同一方向移近，且位移相等时，实际的顶板和底板发生了变化，但是利用现有的装置和方法不能发现这一点，也就是现有的装置和方法仅仅能够确定顶板和底板的相对变化，并不能得到顶板和底板各自的绝对位移变化，给研究顶板和底板移近量研究带来诸多不便，而且还有可能因为此种情况存在巨大的安全隐患。

发明内容

本发明为了解决现有的装置和方法存在不能测量顶板和底板各自的绝对位移变化量的问题。

滑动式顶底板移近量测量装置，包括滑动式顶底板移近量测量杆，所述的滑动式顶底板移近量测量杆包括第一曲面活动头、第二曲面活动头、第一万向轴、第二万向轴、第一活塞杆、第二活塞杆、偶数个光电编码器、活塞杆套筒；

第一曲面活动头通过第一万向轴连接第一活塞杆的一端，第二曲面活动头通过第二万向轴连接第二活塞杆的一端；

第一活塞杆的另一端和第二活塞杆的另一端分别从活塞杆套筒的两端伸入活塞杆套筒内部；

偶数个光电编码器均分为两组，其中一组电编码器均匀设置在活塞杆套筒一端的外壁圆周上，另外一组电编码器均匀设置在活塞杆套筒另一端的外壁圆周上；沿着活塞杆套筒长度方向上，在活塞杆套筒的外壁上设有刻度；

第一活塞杆、第二活塞杆与活塞杆套筒配合使用，第一活塞杆、第二活塞杆能够在活塞杆套筒的两端伸缩；

每个光电编码器的轴各自连接一条线绳的一端，每条线绳的另一端连接到对应侧的曲面活动头上，且线绳与对应侧的活塞杆的轴线平行。

进一步地，所述的光电编码器设置为4个。

进一步地，所述的滑动式顶底板移近量测量装置还包括激光器。

滑动式顶底板移近量测量装置，包括滑动式顶底板移近量测量杆，所述的滑动式顶底板移近量测量杆包括第一曲面活动头、第二曲面活动头、第一万向轴、第二万向轴、第一活塞杆、第二活塞杆、偶数个光电编码器、第一活塞杆套筒、第二活塞杆套筒；

第一曲面活动头通过第一万向轴连接第一活塞杆的一端，第二曲面活动头通过第二万向轴连接第二活塞杆的一端；

第一活塞杆的另一端伸入第一活塞杆套筒内部；第二活塞杆的另一端伸入第二活塞杆套筒内部；第一活塞杆套筒通过螺纹配合连接第二活塞杆套筒，连接后作为塞杆套筒；

偶数个光电编码器均分为两组，其中一组电编码器均匀设置在第一活塞杆套筒一端的外壁圆周上，另外一组电编码器均匀设置在第二活塞杆套筒一端的外壁圆周上；

第一活塞杆套筒、第二活塞杆套筒沿着长度方向上，在外壁上设有刻度，并且在第一活塞杆套筒、第二活塞杆套筒连接后，第一活塞杆套筒的刻度与第二活塞杆套筒的刻度能够形成一排刻度；

第一活塞杆、第二活塞杆分别与第一活塞杆套筒、第二活塞杆套筒配合使用，第一活塞杆能够在第一活塞杆套筒的一端伸缩，第二活塞杆能够在第二活塞杆套筒的一端伸缩；

每个光电编码器的轴各自连接一条线绳的一端，每条线绳的另一端连接到对应侧的曲面活动头上，且线绳与对应侧的活塞杆的轴线平行。

进一步地，所述的光电编码器设置为4个。

进一步地，滑动式顶底板移近量测量装置还包括激光器。

利用滑动式顶底板移近量测量装置进行顶底板移近量测量的方法，过程如下：

在需要测量顶底板移近量的环境中，首先调整滑动式顶底板移近量测量杆的第一曲面活动头、第二曲面活动头，使第一曲面活动头、第二曲面活动头分别接触顶板和底板；